云存儲技術的起源與發展

商浩++李明東

摘要：隨著計算機技術、互聯網技術的發展，以及近些年全球數據爆發式地增長，催生了云計算技術。而云存儲就是脫胎于云計算技術的新型存儲方式，由于它廉價、便捷等優勢，備受青睞，在短短幾年便得到了充分的發展與應用。本文就將從云存儲技術的起源與發展進行整理。

關鍵詞：計算機技術；云存儲；云計算

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）26-0054-02

1云存儲技術的起源

云存儲是云計算技術的衍生品，是一種新型網絡的存儲方式。那么探索云存儲技術的起源，必將追溯至云計算技術的形成與發展，而云計算技術的出現又將追溯至計算機技術、存儲技術、網絡技術、分布式技術以及虛擬化技術等的出現與發展。下面將分三個部分，按照時間發展脈絡，系統地梳理云存儲技術的起源。

1.1原始技術的積累

1945年6月約翰·馮·諾依曼（John von Neumann）和戈德斯坦（Goldstein）等人聯名發表了一篇長達101頁紙的報告《EDVAC報告書的第一份草案》（《First Draft of a Report on the EDVAC》），即計算機史上著名的"101頁報告"。在這份報告中馮·諾伊曼（von Neumann）明確提出了計算機的體系架構，即采用二進制體制，分為運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大部分組成。馮·諾伊曼（von Neumann）的體系結構為電子計算機的發展提供了堅實的理論基礎。

1946年2月， 美國的賓夕法尼亞大學（University of Pennsylvania）研制出了第一臺電子計算機ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer，電子數字積分計算機）。ENIAC用了18800個電子管和86000個其他電子元件，占地約140平方米，重達30噸，運算速度卻只有每秒5000次加法或400次乘法，耗資100萬美元以上。ENIAC采用了馮·諾依曼的體系架構，盡管還存在種種不足，但是卻成為了第一臺真正意義上的電子計算機，從此揭開了電子計算機時代的序幕。

1948年6月，克勞德·艾爾伍德·香農（Claude Elwood Shannon）在《貝爾系統技術雜志》（Bell System Technical Journal）上發表了《通訊的數學原理》，并于次年在同一雜志上發表了《噪聲下的通信》。在這兩篇著名的論文中，香農（Shannon）闡明了通信的基本問題，給出了通信系統的模型，提出了信息量的數學表達式，并解決了信道容量、信源統計特性、信源編碼、信道編碼等一系列基本技術問題，為計算機之間的通信提過了理論基礎。

1949年9月，馬克3號計算機研制成功，并首次使用了磁鼓作為數與指令的存儲器，取代了早期使用的磁帶或者打孔紙帶作為數據存儲。

1950年，東京帝國大學（現為東京大學（The University of Tokyo））的中松義郎（Yoshiro Nakamatsu）發明了軟磁盤，從而開創了計算機存儲設備的新紀元。

1959年，克里斯托弗·斯特雷奇（Christopher Strachey）發表了《大型高速計算機中的時間共享》（《Time Sharing in Large Fast Computers》）的學術論文。虛擬化概念也被正式提出。

1960年，麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology）教授約瑟夫·立克里德（J.Licklider）發表了計算機研究論文《人機共生關系》，在論文中他提出了分時操作系統的構想，并第一次實現了計算機網絡的設想。

1962年，保羅·巴蘭（Paul Baran）發表了一篇學術報告《論分布式通信》，在報告中他首次提出了“分布式自適應信息塊交換”，這就是我們現在稱之為“分組交換”的通訊技術。

1966年，美國軍方啟動了“阿帕”（ARPA）網的研究計劃。

1969年10月，阿帕網美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）節點與斯坦福研究院（SRI）節點實現了第一次分組交換技術的遠程通訊，這也標志著互聯網的正式誕生。

至此，云計算技術出現的理論基礎和基本技術已經相繼提出和實現。隨著計算機技術、存儲技術、網絡技術、分布式技術以及虛擬化技術等的進一步發展，云計算技術也將隨之孕育而生。

1.2云計算技術的形成與發展

1961 年，JohnMcCarthy（約翰·麥卡錫）提出將計算能力像公共事業中的水電一樣提供給人們使用的理念，成為了云計算的思想起源。

1962 年，利克里德爾（J.C.R.Licklider）提出了“星際計算機網絡”設想，進一步推動了計算機互通互聯構想。

1983年，sun公司提出“網絡是電腦”（The Network is the Computer）概念，用于描述分布式計算機技術帶來的新局面，同時將計算機技術與網絡技術進行了一次概念融合。

1996 年，網格計算Globus開源網格平臺開始正式上線，進一步活躍了分布式計算市場。

1999 年，馬克·安德森（Marc Andreessen）創建Loud Cloud，是第一個商業化的IaaS （Infrastructure as a Service），即基礎設施即服務平臺。

2000 年，SaaS（Software as a Service），即軟件即服務開始流行。

2002年，IEEE 802.3以太網標準組織批準了萬兆以太網標準的最后草案，為寬帶業務的提速提供了新的技術標準。

2005 年，亞馬遜（Amazon）推出Amazon Web Services（亞馬遜網絡服務，即現在的亞馬遜云服務平臺）。

2006年3月，亞馬遜（Amazon）出彈性計算云（Elastic Compute Cloud；EC2）服務。

2006年8月9日，Google首席執行官埃里克施密特（Eric Emerson Schmidt）在搜索引擎大會首次提出“云計算”（Cloud Computing）的概念。

2007年，國內外互聯網巨頭，先后推出各自的PaaS（Platform as a Service），即平臺即服務。

至此，云計算概念正式出現，云計算三種服務模式也初步形成。云計算的概念為云計算是由分布式計算（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）、網格計算（Grid Computing）發展而來，是通過網絡將龐大的計算處理程序自動分拆無數個較小的子程序，再交由多個服務器所組成的龐大系統經計算分析之后將處理結果回傳給用戶。通過云計算技術，網絡服務提過者可以在數秒之內，處理數以千萬計甚至億計的信息，達到與“超級計算機”同樣強大的網絡服務。

通俗上講，云計算的“云”是由互聯網上的服務集群組成的資源池，它包括硬件資源（服務器、存儲器、CPU等）和軟件資源（如應用軟件、集成開發環境等），而云存儲服務也正是孕育在云計算的硬件資源之中，同時也是云計算環境的核心基礎設施。

1.3云存儲服務的出現

云存儲技術，孕育在云計算技術的發展歷程之中?；谠朴嬎慵夹g的發展，以及寬帶業務的大幅度提速，為云存儲的普及和發展提供了良好的技術支持。2004年，互聯網進入WEB2.0時代后，人們更加注重資源的分析和信息的交互，這種對大容量、方便快捷、隨存隨取的存儲需求，無疑將大大的推動云存儲服務的發展和普及。2006年3月，亞馬遜（Amazon）推出的亞馬遜簡易儲存服務（Amazon Simple Storage Service，即S3）云存儲產品，也正式開啟了云存儲服務的發展。

至此，云存儲產品正式面世，并提供存儲服務。而云存儲的概念也被進一步的推廣和認可，云存儲是在云計算概念上延伸和發展出來的一個新的概念，是一種新興的網絡存儲技術。和云計算類似，云存儲是指通過集群應用、網絡技術或分布式文件系統等功能，將網絡中大量各種不同類型的、廉價的存儲設備通過應用軟件集合起來協同工作，共同對外提供數據存儲和業務訪問功能的一個系統。

通俗上講，云存儲也就是一個在“云”上的一個巨大容量的存儲池。通過互聯網技術，可供公眾隨存隨取的一種新興網絡存儲方案。使用者可以在任何時間、任何地方，透過任何可聯網的裝置連接到“云”上方便地存取數據。

2云存儲技術的發展

云存儲技術的發展除了上面講到地相關技術的推動，公眾對大數據存儲需求的推動不可忽視。同時數據安全問題，也將影響著云存儲未來的發展方向。

2.1數據爆發的推動

隨著計算機技術的發展以及互聯網技術尤其是移動互聯網技術的普及，每個人都成為了海量數據的生產者，全球數據量呈現爆炸式的增長，僅在2015年就達到8.6ZB（1ZB等于1萬億GB）左右，據IDC預計，到2020年全球數據量將增加到40ZB。爆炸式的數據生產，使得人們對大容量、易擴展、低價格的存儲設備產生了強烈的需求。

龐大的存儲需求，也刺激著云存儲服務的市場發展。據IDC的報告顯示，在未來四年內，全球云服務市場規模將增長到442億美元，其中云存儲的市場比例將從目前的9%增長到14%，其規模將接近62億美元，存儲市場是增長最快的云計算服務，這也意味著云存儲的市場潛力仍是巨大的。國內外互聯網巨頭，紛紛推出相應的云存儲平臺，如亞馬遜（Amazon）的S3，谷歌的Google Drive，微軟（Microsoft）的Windows Azure，百度云盤，360云盤等。

2.2數據安全的制約

云存儲服務由于其成本低廉、方便快捷等優勢，短短幾年就得到了迅猛地發展，使用云存儲存放數據（文檔、圖片、音頻、視頻等）已十分普遍。但是，伴隨著云存儲數據安全問題頻頻發生，如數據泄露、數據丟失、賬號或服務流量劫持、系統宕機等，使公眾對云存儲的數據安全問題日益關注。數據安全問題，既會嚴重制約云存儲的發展，又將促進云存儲提供商不斷對數據存儲安全的研究與改善。

2.3發展趨勢

隨著大數據存儲需求的刺激，數據安全技術的完善以及寬帶網絡的發展，云存儲提供商開始積極將各類搜索、應用技術和云存儲相結合。云存儲技術將在數據訪問、數據安全、便攜性及數據訪問方面繼續完善和改進。

云存儲不僅僅只是簡單的大容量存儲，而將是云計算時代的一場存儲革命。隨著云存儲的安全性、可靠性、實用性等存儲技術的不斷成熟與完善，云存儲將會給人們的生活方式，企業的運行模式帶來更多的機遇與挑戰。

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